1L411080 光(電)纜特點及應用

　　共三個考點：

　　掌握單模和多模光纖的特點和應用

　　熟光纜的分類、特點

　　熟悉通信電纜的分類、特點

　　1L411081 掌握單模和多模光纖的特點和應用 ( P14：光傳輸媒質;P58)

　　一、光纖結構和類型

　　二、光纖通信的工作窗口

　　三、光纖分類

　　四、多模光纖

　　五、單模光纖

　　一、光纖結構和類型

　　(一)光纖的結構

　　光纖是光導纖維的簡稱，是一種新的光波導，是光通信系統(tǒng)最普遍和最重要的傳輸媒質。

　　它由單根玻璃纖芯、緊靠纖芯的包層、一次涂覆層以及套塑保護層組成。(光纖呈圓柱形，由纖芯、包層和涂覆層三部分組成。)

　　纖芯和包層由兩種光學性能不同的介質構成，內部的介質對光的折射率比環(huán)繞它的介質的折射率高。

　　包在外圍的覆蓋層就像不透明的物質一樣，防止了光線在穿插過程中從表面逸出。

　　1. 纖芯

　　位置: 位于光纖的中心部位，

　　直徑：在4~50μm，單模光纖的纖芯直徑為4~10μm ,多模光纖的纖芯直徑為50μm。纖芯的成分：含有極少量摻雜劑的高純度二氧化硅(如二氧化鍺，五氧化二磷)作用是適當提高纖芯對光的折射率，用于傳輸光信號。

　　2. 包層

　　位置: 位于纖芯的周圍

　　直徑：125μm

　　成分：是含有極少量摻雜劑的高純度二氧化硅。

　　摻雜劑(如三氧化二硼)的作用：適當降低包層對光的折射率，使之略低于纖芯的折射率，即纖芯的折射率大于包層的折射率(這是光纖結構的關鍵)，它使得光信號封閉在纖芯中傳輸。

　　3. 光纖的最外層為涂覆層，包括一次涂覆層、緩沖層和二次涂覆層。

　　一次涂覆層：一般使用丙烯酸醋、有機硅或硅橡膠材料;

　　緩沖層：一般為性能良好的填充油膏;

　　二次涂覆層：一般多用聚丙烯或尼龍等高聚物。

　　涂覆層的作用：是保護光纖不受水汽侵蝕和機械擦傷，同時增加光纖的機械強度與可彎曲性，起著延長光纖壽命的作用。涂覆后的光纖外徑約2. 5 mm 。

　　(二)光纖的折射率分布

　　光纖的折射率分布有兩種典型的情況：階躍折射率光纖，漸變折射率光纖。

　　它們的共同特點：纖芯的折射率大于包層的折射率，這也是光信號在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件。

　　(三)光在光纖中的傳播

　　對于階躍折射率光纖，由于纖芯和包層的折射率分布有明顯的分界，光波在纖芯和包層界面的交界面形成全反射，并且形成鋸齒形傳輸途徑，引導光纖芯向前傳播。

　　對于漸變折射率光纖，由于在其界面上折射率是連續(xù)變化的，軸中心的折射率最大，沿纖芯半徑方向折射率按拋物線規(guī)律減小，在纖芯邊緣的折射率最小，因此光波在纖芯中產生連續(xù)折射，形成穿過光纖軸線的類似于正弦波的光折射線，引導光波沿纖芯向前傳播。